Neues 5-Stunden-Szenario zur Entstehung des Mondes
Modellierungen des SwRI und der University of Arizona legen nahe, dass der Mond nach der Kollision zwischen Theia und der Erde deutlich schneller entstanden sein könnte als bisher angenommen.
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Das am weitesten verbreitete Szenario zur Entstehung des Mondes, die Theorie des gewaltigen Aufpralls, hat durch neue Computersimulationen eine neue Dimension erhalten. Laut einer Studie von Forschern des Southwest Research Institute (SwRI) und der University of Arizona könnte der Mond nach der Kollision des marsgroßen Protoplaneten Theia mit der jungen Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren in deutlich kürzerer Zeit entstanden sein als bisher vermutet.
In der im Fachmagazin The Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studie wird ein Ergebnis vorgeschlagen, das eine Alternative zum traditionellen Modell darstellt, bei dem der Mond über einen langen Zeitraum hinweg allmählich aus einer Trümmerscheibe zusammenwuchs. Die Simulationen zeigten, dass sich der Mond unter bestimmten Bedingungen innerhalb von nur etwa 5 Stunden weitgehend als ein Stück formen könnte.
Gesteinsfestigkeit wurde berücksichtigt
Der Punkt, in dem sich die Studie von früheren Modellierungen unterscheidet, liegt in der Berücksichtigung der strukturellen Festigkeit und des temperaturabhängigen Verhaltens des Gesteinsmaterials der kollidierenden Himmelskörper. In früheren Simulationen wurde davon ausgegangen, dass das Gestein aufgrund der Heftigkeit des Aufpralls vollständig schmilzt oder verdampft; daher wurde angenommen, dass sich die Erde und Theia weitgehend wie Flüssigkeiten verhielten.
Im neuen Modell wurden die Temperatur und die geologische Festigkeit des Materials als einer der entscheidenden Faktoren für das Ergebnis der Kollision behandelt. Die Forscher stellten fest, dass in Szenarien, in denen die Erde und Theia kühler waren, Stunden nach dem Aufprall eine solide, mondähnliche Struktur entstehen konnte. In heißeren Szenarien ist es wahrscheinlicher, dass die Materialien eine Trümmerscheibe um die Erde bildeten und sich im Laufe der Zeit vereinten.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein starker Zusammenhang zwischen der ursprünglichen Entstehungsform des Mondes und den physikalischen Bedingungen zum Zeitpunkt des gewaltigen Aufpralls bestehen könnte. Dennoch beantwortet die Forschung einige seit langem diskutierte Fragen, wie etwa die hohe Ähnlichkeit in der chemischen Zusammensetzung von Erde und Mond, nicht vollständig.
Wissenschaftlern zufolge könnte der neue geophysikalische Ansatz nicht nur ein Fenster zum Verständnis der Entstehung des Mondes öffnen, sondern auch dazu beitragen, die Bedingungen zu verstehen, die die Planetenentstehung im frühen Sonnensystem bestimmten.